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13/05/2017

Micropolluants et contaminants métalliques : deux cas d’étude dans le Centre-Val de Loire

Les laboratoires du BRGM ont initié deux projets de recherche subventionnés pour moitié par la Région Centre-Val de Loire. Le premier permettra notamment de préciser l’efficacité des stations d’épuration végétalisées sur les micropolluants organiques. Le deuxième se concentrera sur les transferts de contaminants métalliques, mesurés avec un spectromètre de masse à source plasma.

Rechercher les micropolluants organiques grâce à deux techniques de mesure complémentaires

Pesticides, composés pharmaceutiques ou encore produits de soins corporels sont à l’origine de micropolluants organiques. Ces substances, en concentration très faible, peuvent avoir un effet toxique mais sont difficiles à mesurer et certaines ne sont pas réglementées à l’heure actuelle.

Le projet Région "jeune chercheur" intitulé Transenv vise à mieux comprendre leur transfert depuis les eaux de surface jusqu’aux nappes.

Peu de données existent notamment sur le fonctionnement des stations d’épuration végétalisées pour le traitement de ces polluants. Une station d’épuration par traitement végétalisé fera l’objet de campagnes de mesure depuis l’entrée du procédé jusqu’à la sortie dans les eaux de surface et leur infiltration dans les eaux souterraines.

L’originalité du projet réside notamment dans le couplage de deux techniques de mesure complémentaires. La première étape est réalisée par échantillonneurs passifs : il s’agit de dispositifs retenant et accumulant les polluants présents dans le milieu sur la durée d’échantillonnage (2 à 3 semaines), si bien que l’échantillonneur passif va permettre de les détecter même à des niveaux très faibles.

Ces dispositifs déployés directement dans la rivière ou dans la nappe d’eau souterraine pendant plusieurs jours, permettent d’obtenir une valeur moyenne des polluants.

La deuxième étape nécessite un appareil de laboratoire plus spécifique, qui associe chromatographie et spectrométrie de masse haute résolution.

Cet outil permet non seulement de trouver et d’étudier dans des échantillons d’eau les molécules que l’on connaît, mais également celles que l’on ne connaît pas pour les identifier et définir les plus pertinentes à prendre en compte. A minima deux campagnes de mesure sont prévues pendant la durée du projet.

Le projet Transenv utilisera un appareil mesurant les micropolluants connus et inconnus. © BRGMLe projet Transenv utilisera un appareil subventionné par la Région Centre-Val de Loire, mesurant les micropolluants connus et inconnus. © BRGM

Un bassin versant à la loupe pour étudier le transfert des métaux

Les contaminants métalliques, d’origine naturelle ou humaine, ont tendance à être piégés dans les sédiments des cours d’eau. Mais après avoir été ainsi retenus dans les sédiments, ils peuvent se retrouver à nouveau en solution lorsque ceux-ci sont remis en suspension.

Le BRGM a déjà identifié les principales sources polluantes de métaux à l’échelle du bassin versant de la Loire, l’objectif est maintenant d’affiner ces connaissances sur leur transfert à une échelle plus réduite.

Le projet Ramses (Remobilisation des métaux dans les sédiments) sera ainsi consacré à un bassin versant de quelques kilomètres carrés en Région Centre-Val de Loire.

Les sédiments collectés seront précisément caractérisés, avec un suivi en laboratoire des concentrations en plomb, cuivre et zinc notamment.
Le Neptune, spectromètre de masse à source plasma et multi-collection, sera utilisé pour mesurer la composition isotopique de ces métaux qui représente en quelque sorte l’empreinte digitale de ces polluants.
Ces mesures permettront d’en déterminer l’origine et également de comprendre leur transfert.

Le Neptune, premier spectromètre de masse à source plasma français, est au BRGM depuis 2002. © BRGMLe Neptune, premier spectromètre de masse à source plasma installé en France, est au BRGM depuis 2002. © BRGM

À PROPOS

Le projet Transenv, coordonné par le BRGM (Bureau de recherches géologiques et minières), est mené en partenariat avec l’Institut de chimie organique et analytique (ICOA) et l’entreprise d’épuration végétalisée OPURE, pour une durée de 36 mois.
D’une durée plus courte (24 mois), le projet Ramses est également coordonné par le BRGM, en partenariat avec l’ISTO (Institut des Sciences de la Terre d’Orléans) et le bureau d’études Géo-Hyd. Chacun de ces deux projets a un budget avoisinant 400 k€, avec une subvention par la Région Centre-Val de Loire proche de 50%. Ils ont de plus été labellisés par le pôle DREAM (Durabilité de la ressource en eau associée aux milieux).

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